2.3伴性遺傳教學(xué)案.doc
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1、配套K12教育資料2.3伴性遺傳教學(xué)案人教版必修二生物一、伴性遺傳概念:位于性染色體上的基因所控制的性狀表現(xiàn)出與性別相關(guān)聯(lián)的遺傳方式。人類的伴性遺傳病人類伴性遺傳方式遺傳特點(diǎn)實(shí)例伴X染色體顯性遺傳女性患者多于男性連續(xù)遺傳抗維生素D佝僂病伴X染色體隱性遺傳男性患者多于女性隔代遺傳紅綠色盲、血友病伴y染色體遺傳只有男性患病連續(xù)遺傳外耳道多毛癥二、伴性遺傳在實(shí)踐中的應(yīng)用雞的性別決定雌性個(gè)體的兩條性染色體是異型的,表示為Z。雄性個(gè)體的兩條性染色體是同型的,表示為ZZ。實(shí)例分析重點(diǎn)聚焦什么是伴性遺傳?伴性遺傳有什么特點(diǎn)?伴性遺傳在實(shí)踐中有什么應(yīng)用?共研探究在婚前體檢中,湯姆辨別不出紅綠色盲檢查圖中的圖形
2、,被醫(yī)生確定為紅綠色盲,而他的父母色覺都正常。根據(jù)上述信息回答下列問題:請(qǐng)思考分析人類的染色體組成正常男性的染色體組成為44Xy,正常女性的染色體組成為44XX。只有一部分生物具有性染色體,主要有Xy型和Z型。有些生物無性染色體,如玉米是雌雄同株的植物,無性染色體。男性個(gè)體進(jìn)行正常減數(shù)分裂時(shí),由于減數(shù)次分裂時(shí)同源染色體分離,因此次級(jí)精母細(xì)胞不可能同時(shí)存在X、y兩條性染色體。X、y是一對(duì)特殊的同源染色體。X和y染色體都有一部分與對(duì)方不同源,但也有一部分是同源的。二者關(guān)系如圖所示:由圖可知,在X、y的同源區(qū)段,基因是成對(duì)的,存在等位基因;在非同源區(qū)段,不存在等位基因。色盲基因b位于X染色體的非同源
3、區(qū)段。請(qǐng)?zhí)顚懴卤恚号阅行曰蛐蚗BXBXBXbXbXbXByXb表現(xiàn)型正常正常色盲正常色盲人類紅綠色盲的遺傳湯姆是色盲,他的妻子露絲色覺正常,但露絲的父親是色盲。請(qǐng)思考露絲婚后所生的孩子會(huì)患有色盲嗎?請(qǐng)寫出遺傳圖解進(jìn)行說明。提示:由題意可以判斷露絲為紅綠色盲女性攜帶者,他們婚配的遺傳圖解如下:根據(jù)遺傳圖解得出:露絲婚后所生的男孩中,色盲和正常概率各為1/2;所生女孩中,攜帶者和色盲的概率各為1/2。湯姆的外祖父是色盲,則色盲基因的遺傳途徑為:外祖父母親湯姆。為什么色盲女性的父親和兒子一定是色盲患者?提示:男性只有一條X染色體,當(dāng)女性為色盲時(shí),基因型為XbXb,其中一條X染色體必然來自于父親,
4、故父親的基因型為Xby,表現(xiàn)為色盲;色盲女性若生一個(gè)兒子,則必將一條X染色體傳給兒子,故兒子的基因型為Xby,也是色盲。一對(duì)表現(xiàn)正常的夫婦生了一個(gè)患白化病和色盲的孩子,據(jù)此確定該夫婦的基因型為AaXBXb和AaXBy。伴X染色體顯性遺傳伴X染色體顯性遺傳病的女患者多于男患者,因?yàn)榕灾挥型瑫r(shí)具備兩個(gè)隱性基因時(shí)才表現(xiàn)正常,而男性只要X染色體上有一個(gè)隱性基因就表現(xiàn)正常。男性只有一條X染色體,且來自于母親,傳給其女兒,所以伴X染色體顯性遺傳病中,男患者的母親和女兒一定是患者。與隱性遺傳病相比,顯性遺傳病發(fā)病率高,因?yàn)橹灰霈F(xiàn)顯性致病基因就表現(xiàn)出遺傳病??偨Y(jié)升華伴X染色體隱性遺傳實(shí)例:人類紅綠色盲的婚
5、配組合及后代性狀表現(xiàn)雙親的基因型和表現(xiàn)型子女可能出現(xiàn)的基因型和表現(xiàn)型后代色盲的比例男性色盲女性正常XBy男性正常XBXb女性攜帶者無色盲男性正常女性色盲XBXb女性攜帶者Xby男性色盲男性全為色盲男性正常女性攜帶者XBXB女性正常XBXb女性攜帶者XBy男性正常Xby男性色盲男性中有一半為色盲男性色盲女性攜帶者XBXb女性攜帶者XbXb女性色盲XBy男性正常Xby男性色盲男、女中各有一半為色盲男性色盲女性色盲XbXb女性色盲Xby男性色盲全部色盲男性正常女性正常XBXB女性正常XBy男性正常無色盲典型系譜圖遺傳特點(diǎn)患者男性多于女性。例如人類的紅綠色盲,女性只有XbXb才表現(xiàn)為色盲,而XBXb表
6、現(xiàn)為正常;而男性只要X染色體上帶有色盲基因b,就表現(xiàn)為色盲。所以人群中紅綠色盲男性患者約7%,而女性只有0.5%。具有隔代遺傳現(xiàn)象:從典型的紅綠色盲家系系譜圖可以看出:代有患者,第二代沒有出現(xiàn)患者,而在第三代又出現(xiàn)了患者。具有交叉遺傳現(xiàn)象:男性的紅綠色盲基因只能從母親那里得到,以后又只能傳給自己的女兒。伴X染色體顯性遺傳實(shí)例:抗維生素D佝僂病的基因型和表現(xiàn)型女性男性基因型XDXDXDXdXdXdXDyXd表現(xiàn)型抗維生素D佝僂病正??咕S生素D佝僂病正常典型系譜圖遺傳特點(diǎn)患者中女性多于男性。連續(xù)遺傳。男性患者的母親和女兒一定是患者。正常女性的父親和兒子都是正常的。伴y染色體遺傳實(shí)例:人類外耳道多毛
7、癥。典型圖譜遺傳特點(diǎn)患者全為男性,女性全正常。因?yàn)橹虏』蛑晃挥趛染色體上,無顯、隱性之分。具有世代連續(xù)現(xiàn)象,即致病基因由父親傳給兒子,兒子傳給孫子,也稱為限雄遺傳。對(duì)點(diǎn)演練判斷正誤無論是男性還是女性,只要含有紅綠色盲基因就是紅綠色盲患者。伴X染色體隱性遺傳病具有世代遺傳的特點(diǎn)。伴X染色體顯性遺傳病具有隔代遺傳現(xiàn)象,男女患病比例基本相當(dāng)。解析:男性只要含有紅綠色盲基因就是紅綠色盲患者,但女性只有兩條X染色體上都含有致病基因時(shí)才是紅綠色盲患者。伴X染色體隱性遺傳病具有隔代、交叉遺傳的特點(diǎn)。伴X染色體顯性遺傳病具有連續(xù)遺傳現(xiàn)象,且女患者多于男患者。答案:某種遺傳病的家系圖譜如圖所示,該病受一對(duì)等位
8、基因控制,假設(shè)圖中的父親不攜帶致病基因,請(qǐng)分析該對(duì)夫婦所生男孩患病的概率、再生一患病男孩的概率分別是A1/41/4B1/41/2c1/21/4D1/21/8解析:選c父親不攜帶致病基因,因此該病為伴X染色體隱性遺傳病,設(shè)控制該病的等位基因?yàn)锽、b,則父親的基因型為XBy,母親的基因型為XBXb。性別已知,基因型為Xy,其中基因型為Xby的個(gè)體所占比例為1/2;性別不確定,生男孩的概率為1/2,因此該夫婦再生一患病男孩的概率為1/4。共研探究鳥類、鱗翅目昆蟲、某些兩棲類及爬行類動(dòng)物的性別決定屬于Z型,如家雞、家蠶等。家雞的毛色中,蘆花和非蘆花是一對(duì)相對(duì)性狀,假設(shè)控制蘆花的基因?yàn)锽,控制非蘆花的基
9、因?yàn)閎。根據(jù)上述信息回答下列問題:母雞的性染色體組成是Z,公雞的是ZZ??刂铺J花和非蘆花性狀的基因在Z染色體上,而不可能在染色體上?,F(xiàn)有純種雌、雄蘆花雞和非蘆花雞若干可供選擇作雜交親本,如果你想從F1中選擇飼養(yǎng)母雞以獲得雞蛋,請(qǐng)思考如何設(shè)計(jì)雜交方案。提示:選擇蘆花雌雞與非蘆花雄雞作親本雜交。F1中雄雞均為蘆花,雌雞均為非蘆花,就可以根據(jù)羽毛的特征將早期雛雞的雌性和雄性分開。見遺傳圖解:將由2得到的F1中的雄雞、雌雞自由交配,則F2中雄雞表現(xiàn)型有2種,基因型為ZBZb、ZbZb。讓F2中的雌雄蘆花雞交配,產(chǎn)生的F3中非蘆花雞是雌雞,所占比例為1/4??偨Y(jié)升華伴性遺傳的應(yīng)用推斷致病基因的、后代發(fā)病
10、率,指導(dǎo)人類本身的優(yōu)生優(yōu)育。例如,若一對(duì)夫婦中女性患血友病,則建議這對(duì)夫婦生女孩,因?yàn)樗麄兯哪泻⑷渴茄巡』颊撸㈦m為致病基因攜帶者,但表現(xiàn)型正常。若患有抗維生素D佝僂病的男子與一正常女性結(jié)婚,則建議他們生男孩,因?yàn)樗麄兯?00%是抗維生素D佝僂病患者,而男孩則正常。根據(jù)性狀推斷后代的性別,指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。雞的性別決定方式是Z型。雌雞的一對(duì)性染色體是異型的Z,雄雞的一對(duì)性染色體是同型的ZZ。家雞羽毛蘆花對(duì)非蘆花是一對(duì)相對(duì)性狀,基因B、b位于Z染色體上。例如,蘆花雌雞與非蘆花雄雞雜交,F(xiàn)1中雄雞為蘆花,雌雞為非蘆花。根據(jù)羽毛的特征把早期雛雞的雌雄分開,從而做到養(yǎng)母雞、多產(chǎn)蛋。伴性
11、遺傳與兩個(gè)遺傳定律的關(guān)系伴性遺傳既是對(duì)兩個(gè)遺傳定律的補(bǔ)充,又是對(duì)它們的進(jìn)一步延伸,其相同之處在于都是產(chǎn)生配子過程中基因隨染色體進(jìn)入配子,不同之處在于兩個(gè)遺傳定律是基因在所有染色體上的遺傳現(xiàn)象,而伴性遺傳僅是性染色體上的基因所控制的遺傳現(xiàn)象。伴性遺傳與基因分離定律的關(guān)系伴性遺傳是由一對(duì)等位基因控制一對(duì)相對(duì)性狀的遺傳,因此符合基因分離定律,在形成配子時(shí),性染色體上的等位基因也彼此分離。性染色體有同型性染色體和異型性染色體兩種組合形式,因此伴性遺傳有其特殊性:a.雄性個(gè)體中,有些基因只存在于X染色體上,y染色體上無相應(yīng)的等位基因。b.由于控制性狀的基因位于性染色體上,因此性狀的遺傳都與性別聯(lián)系在一起
12、,在寫表現(xiàn)型和統(tǒng)計(jì)后代比例時(shí),也一定要和性別聯(lián)系起來。伴性遺傳與基因自由組合定律的關(guān)系在既有性染色體又有常染色體上的基因控制的兩對(duì)以上相對(duì)性狀的遺傳現(xiàn)象時(shí),由性染色體上的基因控制的性狀按伴性遺傳處理,由常染色體上的基因控制的遺傳性狀按分離定律處理,性染色體上的基因和常染色體上的基因是位于不同對(duì)同源染色體上的基因,按照基因的自由組合定律處理?!疽族e(cuò)易混】并非所有的生物都存在伴性遺傳現(xiàn)象:原核生物沒有染色體;真核生物中雌雄同體的生物沒有性染色體,也無伴性遺傳現(xiàn)象,如玉米。性別決定后的分化發(fā)育過程受環(huán)境的影響,如性染色體組成為XX的蝌蚪在20時(shí)發(fā)育成雌蛙,在30時(shí)發(fā)育成雄蛙。對(duì)點(diǎn)演練正常蠶幼蟲的皮膚
13、不透明,由顯性基因A控制,油蠶幼蟲的皮膚透明如油紙,由隱性基因a控制,A對(duì)a是顯性,它們都位于Z染色體上。下列雜交組合方案中,能在幼蟲時(shí)就可以根據(jù)皮膚特征,很容易地把雌雄蠶區(qū)分開來的是AZAZAZABZAZAZacZAZaZADZaZaZA解析:選DZaZa與ZA交配,子代中正常蠶圴為雄性,油蠶均為雌性,在幼蟲時(shí)就可以將雌雄蠶區(qū)分開。1某男性色盲,他的一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞處于著絲點(diǎn)剛分開時(shí),此時(shí)細(xì)胞可能存在A兩個(gè)y,兩個(gè)色盲基因B兩個(gè)X,兩個(gè)色盲基因c一個(gè)X、一個(gè)y,一個(gè)色盲基因D一個(gè)y,沒有色盲基因解析:選B男性色盲的一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞處于著絲點(diǎn)剛分開時(shí),細(xì)胞內(nèi)可能存在兩個(gè)Xb,或者是兩個(gè)y。下列
14、有關(guān)性別決定的敘述,正確的是A含X染色體的配子數(shù)含y染色體的配子數(shù)11BXy型性別決定的生物的y染色體都比X染色體短小c含X染色體的精子和含y染色體的精子數(shù)量相等D各種生物細(xì)胞中的染色體都可分為性染色體和常染色體解析:選c含X染色體的配子包括精子和卵細(xì)胞,含y染色體的配子只有精子,所以配子數(shù)不具有可比性;Xy型性別決定的生物的y染色體不一定都比X染色體短小,如果蠅的y染色體比X染色體大;沒有性別分化的生物,一般不具有常染色體和性染色體的區(qū)別,如玉米;X、y染色體是一對(duì)同源染色體,在精子形成過程中的減數(shù)次分裂后期,X、y染色體彼此分離,進(jìn)入不同配子中,結(jié)果使含X染色體的精子和含y染色體的精子數(shù)量
15、相等。一種魚的雄性個(gè)體不但生長(zhǎng)快,而且肉質(zhì)好,具有比雌魚高得多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)這種魚X染色體上存在一對(duì)等位基因D、d,含有D的精子失去受精能力。若要使雜交子代全是雄魚,可以選擇的雜交組合為AXDXDXDyBXDXDXdcXDXdXdyDXdXdXD解析:選D由于含有D的精子失去受精能力,所以雌魚中不可能出現(xiàn)基因型為XDXD的個(gè)體,Xdy的兩種類型的精子都具有受精能力。火雞的性別決定方式是Z型。曾有人發(fā)現(xiàn)少數(shù)雌火雞的卵細(xì)胞未與精子結(jié)合,也可以發(fā)育成二倍體后代。遺傳學(xué)家推測(cè),該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因可能是:卵細(xì)胞與其同時(shí)產(chǎn)生的三個(gè)極體之一結(jié)合,形成二倍體后代。若該推測(cè)成立,理論上這種方式產(chǎn)生后代的雌
16、雄比例是A雌雄11B雌雄12c雌雄31D雌雄41解析:選DZ型的雌火雞產(chǎn)生的卵細(xì)胞的基因型是Z或。如果卵細(xì)胞的基因型是Z,那么與卵細(xì)胞同時(shí)形成的3個(gè)極體的基因型是Z、,此時(shí)卵細(xì)胞與極體結(jié)合形成的細(xì)胞的基因型是1/3ZZ、2/3Z。如果卵細(xì)胞的基因型是,那么與卵細(xì)胞同時(shí)形成的3個(gè)極體的基因型是、Z、Z,此時(shí)卵細(xì)胞與極體結(jié)合形成的細(xì)胞的基因型是1/3、2/3Z,由于的胚胎不能存活,因此卵細(xì)胞與極體結(jié)合形成的二倍體后代的基因型是1/3ZZ、4/3Z,所以若該推測(cè)成立,理論上這種方式產(chǎn)生后代的雌雄比例是41。如圖是人類紅綠色盲的遺傳系譜圖,請(qǐng)分析回答:控制人類紅綠色盲的基因位于_染色體上,患者的基因型
17、可表示為_。此類遺傳病的遺傳特點(diǎn)是_。寫出該家族中下列成員的基因型:_,10_,11_。號(hào)成員是色盲患者,其致病基因是由代中的某個(gè)個(gè)體傳遞來的。用成員編號(hào)和“”寫出色盲基因的傳遞途徑_。若成員7與8再生一個(gè)孩子,是色盲男孩的概率為_,是色盲女孩的概率為_。解析:人類紅綠色盲為伴X染色體隱性遺傳病,男性患者多于女性患者,具有隔代交叉遺傳現(xiàn)象,并且女性患者的父親和兒子一定患病。4和10均為色盲男性,基因型均為Xby。5和6正常,生出色盲兒子10,則5、6基因型分別為XBy和XBXb,11為女孩,其基因型為XBXB或XBXb。14的色盲基因來自他的母親8號(hào),8號(hào)的色盲基因來自她的父親4號(hào),而4號(hào)的色
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